車床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

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1、車床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院 本 科 生 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計(jì)) 題 目:車床支架機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中心: 層 次: 專科起點(diǎn)本科_ _ 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí):_11年秋季 學(xué) 號(hào): _ 學(xué) 生: 指導(dǎo)教師: 完成日期: XI內(nèi)容摘要車床作為一種傳統(tǒng)的機(jī)床,目前在國(guó)民生產(chǎn)中占據(jù)重要的地位。本人畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是車床尾座體機(jī)械加工工藝及車床夾具設(shè)計(jì)。通過(guò)此次設(shè)計(jì),進(jìn)一步熟悉工藝方案的制定原理過(guò)程以及車床夾具設(shè)計(jì)的基本思路。本論文以車床尾座為模板,根據(jù)零件的特性,通過(guò)分析計(jì)算,確定加工基準(zhǔn)。在多種方案中選擇最優(yōu)的加工工藝路線,并根據(jù)計(jì)算所得的余量選

2、擇合理的機(jī)床進(jìn)行加工。最后在所有的工序中選擇一道工序,做車床夾具設(shè)計(jì)。根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的基本原理,選擇合理的夾緊與定位方案,最有效的滿足車床夾具的設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞:車床尾座;加工工藝;夾具設(shè)計(jì)XI目 錄內(nèi)容摘要I目 錄II緒 論1設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明21 零件的分析31.1 零件的作用31.2 工藝性分析:31.2.1 以100H7為中心的加工表面31.2.2 以底面為中心的加工表面42 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)12.1 確定毛坯制造形式12.2 基準(zhǔn)的選擇12.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇12.2.2 精基準(zhǔn)的選擇12.3 制訂工藝路線12.4 確定毛坯尺寸62.4.1 中心孔的加工余量62.4.2 中心線的加工余量62.

3、4.3 E、F面的加工余量62.4.4 底面四周的加工余量62.4.5 100H7孔的加工62.4.6 120孔的加工72.4.7 50孔的加工72.4.8 33孔的加工72.4.9 槽的加工及G面的加工72.4.10 30H7孔的加工72.4.11 6、10H7油杯孔的加工72.4.12 M1220螺紋孔的加工82.5 模型鑄造的斜度82.6 工序設(shè)計(jì)92.6.1 選擇機(jī)床:92.6.2 選擇夾具92.6.3 選擇刀具92.6.4 選擇量具102.7 確定切削用量及基本時(shí)間112.7.1 工序3112.7.2 工序4122.7.3 工序5132.7.4 工序6142.7.5 工序7152.7

4、.6 工序8172.7.7 工序12202.7.8 工序11212.7.9 工序12222.7.10 工序13242.7.11 工序14252.7.12 工序15262.7.13 工序16262.7.14 工序17272.7.15 工序18282.7.16 工序20302.7.17 工序21362.7.18 工序22372.7.19 工序23392.7.20 工序24403 夾具設(shè)計(jì)443.1 問(wèn)題的提出443.2 夾具設(shè)計(jì)443.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇443.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算443.2.3 定位誤差分析453.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明45結(jié)束語(yǔ)47參考文獻(xiàn)48IV緒 論隨著科

5、學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。尾座位于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中,車床的尾座是在加工軸類零件時(shí),用其頂尖頂緊工件,保證加工的穩(wěn)定性。尾座的運(yùn)動(dòng)包括尾座體的移動(dòng)和尾座套筒的移動(dòng)。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具,再根據(jù)加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)一般的技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。撥叉類零件以其良好的操縱性和良好的穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械的變速箱中,該零件的制造

6、工藝簡(jiǎn)單,但其過(guò)程涉及了機(jī)械加工工藝的很多方面,是機(jī)械加工的基礎(chǔ)的體現(xiàn)。夾具設(shè)計(jì)作為高等工科院校教學(xué)的基本訓(xùn)練科目,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中占極其重要的位置。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在加深對(duì)課程基本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此,選擇撥叉的夾具設(shè)計(jì)能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)。本次所選拔叉的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括:尾座工藝路線的確定,夾具方案的優(yōu)選,裝配圖、零件圖的繪制以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)等。夾具是工藝裝備的主要組合部分,在機(jī)械制造中占有重要地位,夾具對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)

7、爭(zhēng)的加劇,傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸,各企業(yè)迫切需要提高夾具設(shè)計(jì)的效率。設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容 這次設(shè)計(jì)所指定的車床支架-尾座為中批生產(chǎn)的產(chǎn)品,使用專用或通用夾具,生產(chǎn)綱領(lǐng)為500-5000件。毛坯采用砂型鑄造方法生產(chǎn)。機(jī)械加工中采用專用機(jī)床或通用機(jī)床,專用或標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具。工人技術(shù)水平和工裝制造能力為中等水平。主要技術(shù)指標(biāo)1、中批生產(chǎn),工序較分散。2、設(shè)計(jì)的專用夾具應(yīng)選擇好定位基準(zhǔn)、夾緊方式。定位、夾緊迅速,夾緊力適中,以縮短工序工時(shí),提高生產(chǎn)效率,確保產(chǎn)品質(zhì)量。技術(shù)要求:根據(jù)已學(xué)知識(shí),進(jìn)行工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的夾具必須定位可靠、夾緊可靠。所繪制的零件圖,

8、必須表達(dá)全面,符合國(guó)標(biāo)。編寫(xiě)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)文理通順、條理清晰、圖文并茂。工作要求:認(rèn)真復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)有關(guān)知識(shí),并查詢有關(guān)資料、手冊(cè)。按時(shí)保質(zhì)、保量完成設(shè)計(jì)任務(wù)。在設(shè)計(jì)時(shí)間,因事離校要辦理請(qǐng)假手續(xù),及時(shí)報(bào)告設(shè)計(jì)進(jìn)度,設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)請(qǐng)教老師。圖紙要求:要求圖面清晰、布圖合理;所有設(shè)計(jì)圖紙用計(jì)算機(jī)繪制,必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。二、 設(shè)計(jì)工作量 1、毛坯-零件綜合圖 一張 2、工藝過(guò)程卡片(統(tǒng)一格式) 一套 3、夾具裝配圖(一道工序的夾具) 一張 4、夾具體零件圖 一張 5、論文 一份1 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是車床尾座體,它位于車床的末端,主要作用是當(dāng)加工長(zhǎng)軸時(shí),用于頂緊工件防止因

9、裝夾誤差發(fā)生徑向跳動(dòng)零件的頂部有一個(gè)100H7的孔,用于安裝一個(gè)頂尖在尾座體末端,用一個(gè)手輪夾操作頂尖的進(jìn)退,尾座體頂部有一個(gè)30H7的孔,并有M8的配鉆螺紋孔,用于鎖緊頂尖;另外,頂部還有一個(gè)10的梯形孔,作用是加潤(rùn)滑油,使頂尖能移動(dòng)自如;在套筒的旁邊,還有一個(gè)50的孔,用于使頂尖偏心,調(diào)整加工時(shí)的不同椎度,在尾座體底面有一個(gè)矩形槽,用于能通過(guò)手柄使尾座體能左右移動(dòng)。1.2 工藝性分析:車床尾座體共有兩組加工表面,它們相互間有一定的位置要求,現(xiàn)分析如下:1.2.1 以100H7為中心的加工表面這一組加工表面包括:(1)100H7孔及其倒角公差等級(jí)為IT7,表面粗糙度為Ra0.8m,并有圓柱度

10、要求,公差為0.012,需粗鏜、半精鏜、精鏜、浮動(dòng)精鏜。(2)120H8的孔公差等級(jí)為IT8,表面粗糙度為Ra1.6m,需粗鏜、半精鏜、精鏜。(3)30H7孔公差等級(jí)為IT7,表面粗糙度為Ra1.6m,并有位置度要求為0.08,需鉆,擴(kuò),粗鉸,精鉸。(4)10H7孔公差等級(jí)為IT7,表面粗糙度為Ra1.6m,需粗鉸-精鉸。(5)6孔未注公差,表面粗糙度為Ra12.5m,只需鉆就可以了。(6)50H7孔公差等級(jí)為IT7,表面粗糙度為Ra1.6m,并有位置度要求,位置度公差為0.07,需鉆-粗鉸-精鉸。(7)77孔自由公差,表面粗糙度為Ra6.3m,锪。(8) 4-M12深20孔未注公差及表面粗糙

11、度,需鉆-攻。(9)兩個(gè)端面后端面有垂直度要求,表面粗糙度為Ra3.2m,需粗銑-精銑。(10)頂面未注公差等級(jí),表面粗糙度為Ra1.6m,需粗銑-精銑。1.2.2 以底面為中心的加工表面這組加工表面包括:(1)底面未注公差等級(jí),表面粗糙度Ra1.6m,平面度要求為0.04,需粗銑-精銑-刮研。(2)底面四周未注公差等級(jí),表面粗糙度Ra3.2m,需粗銑-精銑。(3)底面的兩孔2-33未注公差等級(jí),表面粗糙度Ra12.5m,需鉆即可。(4)2-61及倒角未注公差等級(jí),表面粗糙度Ra12.5m、Ra6.3m,锪。(5)17孔未注公差等級(jí),Ra12.5m,鉆。(6)螺紋M2045未注公差等級(jí),在17

12、基礎(chǔ)上擴(kuò)孔至17.5,深50,再攻M2045。(7)17.5孔未注公差等級(jí),表面粗糙度Ra12.5m,需鉆即可。(8)26,20螺紋表面粗糙度Ra12.5m,需擴(kuò)孔至20,再攻螺紋,深20。(9)鉆17.5孔,擴(kuò)孔至26,深20,再將剩余部分攻20的螺紋。(10)6224的槽未注公差等級(jí),表面粗糙度為Ra12.5m,其中G面Ra1.6m,需粗車,其中G面需粗銑。32退刀槽:未注公差等級(jí),表面粗糙度為Ra12.5m,粗車即可。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求,主要是:30H7孔中心線與100H7孔中心線的位置度公差為0.08;端面F與100H7孔中心線的垂直度公差等級(jí)0.02;G端與100H

13、7孔中心線的垂直度公差等級(jí)0.03,與底面的垂直度公差為0.08;100H7孔中心線與底面的平行度公差為0.12;50H7孔中心線與100H7孔中心線的位置度公差為0.07;100H7孔的圓柱度公差為0.012;底面的平面度公差為0.04。462 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯制造形式零件材料為HT150,車床在工作過(guò)程中,尾座體承受的載荷較為穩(wěn)定,零件的產(chǎn)量為500-5000件,為中批生產(chǎn),零件尺寸輪廓較大,故采用砂型鑄造。2.2 基準(zhǔn)的選擇2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則的重要表面余量均勻原則,定位可靠性原則考慮,選擇尾座體的底面為粗基準(zhǔn)。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)主要

14、考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3 制訂工藝路線根據(jù)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)要求及機(jī)械加工工藝工序的安排原則,制訂如下的工藝方案:工序1:鑄造工序2:預(yù)備熱處理工序3:粗銑頂面,以A面定位,利用專用夾具,粗銑C面至尺寸線,保證尺寸75.5。圖2.1 尾座體毛坯圖工序4:粗銑底面,以C面定位,粗銑A面,保證尺寸336.25。圖2.2 尾座體毛坯圖工序5:銑槽,以C面和F面定位,銑槽至尺寸6024。圖2.3 尾座體毛坯圖工序6:粗銑端面E,端面F,以A面,G面定位,銑F面,保證尺寸5.5,銑E面,保證297.5。圖2.4 尾座體毛坯圖工序7:銑底面的四周,銑至尺寸44

15、0335。工序8:鉆2-33孔,锪2-61孔。 圖2.5 尾座體零件圖工序9:去應(yīng)力熱處理。工序10:精銑頂面(安裝方式同工序3)工序11:精銑底面(安裝同工序4)工序12:粗鏜、半精鏜100。圖2.6 尾座體零件圖工序13:粗鏜、半精鏜50孔,精鏜、浮動(dòng)鏜50孔,并锪77孔。圖2.7 尾座體零件圖工序14:刮研底面,磨A面至尺寸3350.2,保證平面度0.03。工序15:精車G面(以C、F定位至尺寸61.824)。圖2.8 尾座體零件圖工序16:車退刀槽(安裝同上),以C、E面定位,利用專用夾具,保證G面,使與滑枕運(yùn)動(dòng)方向平行,車32。圖2.9 尾座體零件圖工序17:精銑兩端面E、F(安裝同

16、粗銑)工序18:精鏜100,1201、精鏜100孔至99.3;2、精鏜120孔至119.315;3、倒角145;4、浮孔至100H7;5、浮孔至120H8;圖2.10 尾座體零件圖工序19:研刮G面,保證與底面垂直度為0.08,與孔垂直度為0.03;工序20:鉆、擴(kuò)、鉸30,10 鉆28底孔,擴(kuò)孔至29.8,鉸30H7;鉆6通孔,擴(kuò)孔至9.814,再擴(kuò)至9.914,鉸10H7孔;工序21:鉆4-M12深20的螺紋孔。1、鉆底孔10,深25;2、攻螺紋4-M12,深20;工序22:鉆2-17.535,锪2-2620;工序23:鉆2-17.5125,攻2-2620;工序24:鉆M20底孔17,攻螺

17、紋M20,深50;工序25:終檢。2.4 確定毛坯尺寸根據(jù)零件是成批生產(chǎn),材料是HT150,可得它的尺寸公差等級(jí)為8-10,加工余量等級(jí)為G,查表2.2-41,加工余量的范圍是5-5.5,則取加工余量為5mm,當(dāng)需精加工時(shí),應(yīng)增加加工余量0.5mm,由于頂面的加工余量等級(jí)比底面降低一級(jí),則頂面的加工余量為7mm。2.4.1 中心孔的加工余量100H7中心孔到頂面的距離75,頂面要求粗加工、精加工、尺寸公差自由,則加工余量為5.5mm。2.4.2 中心線的加工余量100H7孔中心線到底面的距離260,尺寸公差自由,表面粗糙度要求為Ra1.6m,需粗、精、刮,則加工余量為5.75mm。2.4.3

18、E、F面的加工余量E面、F面都需粗加工,精加工,則加工余量為單側(cè)5.5mm。2.4.4 底面四周的加工余量底面四周的加工粗糙度為Ra12.5m,只需粗加工,則加工余量為單側(cè)5mm。2.4.5 100H7孔的加工100H7孔,該孔鑄造時(shí)已經(jīng)鑄出,由表2.3-101可得:毛坯:85mm;第一次粗鏜:95mm;半精鏜、第二次粗鏜:98mm;精鏜:99.3+0.22 0mm;浮動(dòng)鏜:100mm;2.4.6 120孔的加工120孔,查表可得:第一次粗鏜:115mm;第二次粗鏜:118mm;精鏜:119.3+0.22 0mm;浮動(dòng)鏜:120mm;2.4.7 50孔的加工50孔,查表可得:毛坯:35mm;第

19、一次粗鏜:45mm;第二次粗鏜:48mm;精鏜:49.7+0.16 0mm;浮動(dòng)鏜:50mm;2.4.8 33孔的加工33孔,該孔未鑄出,則:第一次鉆20mm;第二次鉆至33mm;2.4.9 槽的加工及G面的加工槽的加工及G面,則:銑槽至尺寸6024;半精銑G面,則槽為61.724;磨G面,則為6224;2.4.10 30H7孔的加工30H7孔的加工,開(kāi)始時(shí)未鑄出,則查表2.3-8 1有:鉆孔:28mm;擴(kuò)孔至:29.8mm;粗鉸至:29.93;鉸孔至:30H7mm;2.4.11 6、10H7油杯孔的加工6、10H7油杯孔的加工:鉆6底孔,再鉆9.814,粗鉸孔至9.96,精鉸至10H7。2.

20、4.12 M1220螺紋孔的加工M1220螺紋孔鉆孔至10.2,深20。攻螺紋至M12而毛坯及各工序都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量也只是名義加工余量,實(shí)際上余量有最大最小之分。由于本零件為中批生產(chǎn),應(yīng)采用調(diào)整法予以確定,以底面至100H7孔中心線的距離260為例,它的分布圖如下:圖2.11 空外端面工序間尺寸公差分布圖由圖可知:毛坯名義尺寸:260+5.75=265.75mm;毛坯最大尺寸:265.75+2.1=267.85mm;毛坯最小尺寸:265.75-1.1=264.65mm;粗銑后最大尺寸:260+0.75=260.75mm;粗銑后最小尺寸:260.75-0.13=260.62mm

21、;精銑后最大尺寸:260+0.25=260.25mm;精銑后最小尺寸:260.25-0.052=260.198mm;刮后尺寸與零件圖上相同:即260mm;2.5 模型鑄造的斜度對(duì)于砂型鑄造而言,常取3。2.6 工序設(shè)計(jì)選擇加工設(shè)備與工藝裝備:2.6.1 選擇機(jī)床:(1)工序3、工序4、工序10、工序11均為銑面,加工的精度要求較高,且為中批量生產(chǎn),并且工件比較大,則選擇立式銑床X52K。(2)工序5、工序15、工序16均為車槽,中批生產(chǎn),則選擇牛頭車床B650。(3)工序6、工序7、工序17均銑的是側(cè)面,批量生產(chǎn),銑削的面積相對(duì)來(lái)說(shuō)批量較小,則選擇立式銑床X51。(4)工序8、工序21、工序2

22、2、工序23,鉆的都是孔系,工件又比較沉重,為了減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,采用搖臂鉆床Z35。(5)工序12、工序13、工序18為鏜孔,精度要求較高,則采用專用車床。(6)工序14,磨A面,采用平面磨床M7130。(7)工序20、工序24為鉆一般的孔的加工,但工件較沉重,為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,選用立式鉆床Z535。(8)工序5為銑槽,選用X2016B龍門(mén)銑床。2.6.2 選擇夾具本零件的生產(chǎn)批量比較大,為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,除采用一些通用的夾具之外,還需設(shè)計(jì)一些專用的夾具,比如說(shuō)在加工孔系的時(shí)候應(yīng)采用專用的鉆床夾具,加工100H7孔時(shí),應(yīng)采用專用的車床夾具等。2.6.3 選擇刀具(1)在銑床上加工的刀具,一

23、般都是銑刀,則對(duì)頂面,底面,E面,F(xiàn)面及底面四周的加工的刀具均選擇高速鋼鑲齒套式面銑刀。(2)在車床上加工的刀具,一般都是車刀,則對(duì)底面槽的加工,G面的加工均用切槽車刀。(3)在磨床上加工的刀具一般都是砂輪。(4)在鉆床上加工的刀具一般都是鉆頭,锪刀。對(duì)于不同孔徑的孔,則采用不同的鉆頭。不同的作用也需不同種類的鉆頭。因此,本零件所需的鉆頭如下:查表3.16、表3.1-8、表3.1-10、表3.1-14 1,對(duì)工序8,鉆33孔,鉆孔時(shí)需兩種鉆頭,錐柄麻花鉆,直徑為120,型號(hào)GB1438-85,套式擴(kuò)孔鉆,型號(hào)GB1142-84,帶導(dǎo)柱直柄平底锪鉆、型號(hào)GB4260-84。對(duì)于工序20,對(duì)30H

24、7孔加工時(shí),鉆28底孔時(shí)用GB1438-85,擴(kuò)孔至29.8時(shí),用錐柄擴(kuò)孔鉆GB1141-84,對(duì)油杯孔的加工,鉆底孔6時(shí),用GB1438-85,擴(kuò)孔時(shí)采用GB1141-84系列,鉸孔時(shí)用鉸刀,錐柄型號(hào)GB1138-84。對(duì)于工序21,鉆底孔10時(shí),用錐柄麻花鉆,型號(hào)GB1438-85;攻螺紋時(shí),用細(xì)柄機(jī)用,和手用絲錐GB3464-83。對(duì)于工序22,鉆17底孔時(shí),用錐柄麻花鉆GB1438-85,锪孔時(shí)用GB4260-84。對(duì)于工序23,鉆17.5底孔時(shí),用錐柄麻花鉆GB1438-85,攻2620時(shí),用細(xì)柄機(jī)用的手用絲錐GB3464-83。對(duì)于工序24,鉆17孔,用GB1438-85,擴(kuò)孔至1

25、7.5時(shí),用GB1141-84,攻絲紋時(shí)用細(xì)柄機(jī)用手用絲錐GB3464-83。(5)在車床上加工時(shí),刀具一般都是鏜刀板,對(duì)于粗加工,用粗鏜刀板Z33-1,對(duì)于精加工,選用精鏜刀板,Z33-2。2.6.4 選擇量具本零件屬成批生產(chǎn),一般均采用通用量具。選擇量具的方法有二種:一是按計(jì)量器具的不確定選擇;二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。選擇時(shí),采用其中的一種方法即可。()選擇加工孔用量具:100H7,120H8,50H7孔徑粗鏜,半精鏜,精鏜,浮動(dòng)鏜,對(duì)于100H7孔,一次粗鏜至100+0.22 0mm,(半精鏜)第二次粗鏜至98+0.087 0mm,精鏜99+0.046 0mm,浮動(dòng)鏜至10

26、0H7mm,現(xiàn)按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇其量具。精鏜孔至95 +0.22 0mm,公差等級(jí)為IT11,按表5.1-5 2,精度系數(shù)K=10%,計(jì)量器具測(cè)量方法的極誤差lim=KT=0.10.22=0.022。查表5.1-6,可選用內(nèi)徑百分尺,從表5.2-11 2中選分度值0.01mm,測(cè)量范圍50-125的內(nèi)徑百分尺即可。半精鏜孔至98 +0.087 0mm,公差等級(jí)為IT9,按表5.1-53,精度系數(shù)K=20%,則lim=KT =0.20.087=0.0174,查表5.1-6、表5.2-18 2,可選用一級(jí)內(nèi)徑百分表,測(cè)量范圍為50-100,測(cè)孔深度為I型的(JB1081-75)。精鏜孔

27、至99 +0.046 0mm,公差等級(jí)IT8,則精度系數(shù)K=25%。于是:lim=KT=0.250.046=0.011251 (2. 1)查表5.1-64,可選用二級(jí)杠桿百分表。浮動(dòng)鏜100H7孔,由于精度要求高,加工時(shí)每個(gè)工件都需要進(jìn)行測(cè)量,故宜選用極限量規(guī),按表5.2-1,根據(jù)孔徑,可選用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB6322-86)按同樣的方法,選擇120,50孔加工時(shí)的量具:120H8:粗鏜:分度值為0.01mm,測(cè)量范圍50-125的內(nèi)徑百分尺(GB8177-81);半精鏜:測(cè)量范圍50-100,測(cè)孔深度為I型的一級(jí)內(nèi)徑百分表(GB1081-75);精鏜:二級(jí)杠桿百分表;浮動(dòng)鏜:三牙鎖緊式

28、圓柱塞規(guī)(GB6322-86);50H7:粗鏜:測(cè)量范圍35-50,測(cè)孔深度為I型的一級(jí)內(nèi)徑百分表(GB1081-75);半精鏜:二級(jí)杠桿百分表;精鏜、浮動(dòng)鏜:三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB6322-86);()加工槽所用的量具槽經(jīng)車削加工,槽寬與槽深的尺寸公差不高,因此,選用分度值為0.02mm,測(cè)量范圍為0-150的游標(biāo)卡尺(GB1214-85)進(jìn)行測(cè)量。()加工線性尺寸所選用的量具:由于線性尺寸的公差等級(jí)要求都不是很高,則量外尺寸時(shí),選用分度值為0.02mm測(cè)量范圍內(nèi)線性尺寸基本尺寸確定的游標(biāo)卡尺(GB1214-85),而量?jī)?nèi)徑尺寸時(shí),選用分度值0.02mm的深度百分尺(GB13148-87)

29、2.7 確定切削用量及基本時(shí)間2.7.1 工序3本工序?yàn)榇帚婍斆妫ぜ牧蠟镠T150,鑄件,選用的是立式銑床XK52。所選刀具是硬質(zhì)合金鑲齒式銑刀。由于X52K銑床主軸端面至工件臺(tái)面距離為30-400,主軸中心線至床身垂直導(dǎo)軌面距離350mm,刀杠直徑32-50,工件臺(tái)面積1250320,功率7.5Kw,由于工件的寬度是150mm,長(zhǎng)度L=556mm,加工余量h=5,則選ap80mm,d0=200mm的面銑刀,采用套式鑲齒銑刀,Z=16,n=15,0=12。()切削用量的確定)決定ae,由于加工余量不大,可一次走刀內(nèi)完成,則ae=h=5mm;)決定每齒進(jìn)給量fz,根據(jù)X52K功率7.5Kw,

30、中等剛度系統(tǒng)。根據(jù)表3.54可知, fz=0.140.24mm/z,取fz=0.24mm/z。)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,根據(jù)表3.7、表3.82銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0-1.5,取1.5,銑刀壽命T=240h。)決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf。切削速度vc可根據(jù)表3.272中的公式計(jì)算,也可直接查表:根據(jù)表3.16,當(dāng)d0=200mm,Z=16mm,ap=35-75mm,fz=0.24時(shí),vt=62m/min,nt=100m/min,vft=350mm/min。各修正系數(shù)為:Kmv=Kmn=Kmvf=1.26,Ksv=Ksn=Ksvf=0.623 (2. 2)故:=621.26

31、0.6=46.89m/min4 (2. 3)n=ntKn=1001.260.6=75.6r/min5 (2. 4)據(jù)X52K銑床說(shuō)明書(shū):選擇nc=75r/min,vfc=250mm/min因此,實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為:vc=d0nc/1000=3.142007.5/1000m/min=47.1m/min6 (2. 5)fzc=vfc/ncz=250/7.516min/z=0.21min/z7 (2. 6)檢驗(yàn)機(jī)床功率,根據(jù)表3.244,當(dāng)fz=0.13-0.25mm/z,ap=5.0mm,ae20.5,vf70時(shí),Pa=6.6Kw。根據(jù)X52K型銑床說(shuō)明書(shū),機(jī)床主軸允許功率PcM=7.5K

32、w。故PccPcM,因此所決定的切削用量可采用,即ae =5mm,vf=260mm/min,n=75r/min,vc=47.1m/min,z=0.21mm/z。()計(jì)算基本工時(shí)tm=L/vf8 (2. 7)其中L=l+y+,l=556mm,根據(jù)表3.25 5,入切量及超切量y+=25mm,則: tm=2.324min。2.7.2 工序4為粗銑底面,工件材料HT150,b=150MPa,鑄件,有外皮,使用X52K型銑床。(1)硬質(zhì)合金鑲邊刀具,則根據(jù)工件的底面形狀和尺寸,ae=5mm,選擇銑刀的直徑,d0=200mm,ap180mm,由表3.162,Z=16(2)銑刀幾何形狀,查表3.23,0=

33、12,0=12,=60,=15,s= -10(3)選擇切削用量:1)決定銑削深度ap,由于加工余量不大,一次性切除,則:ap=h=5mm。2)決定每齒進(jìn)給量fz,采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.52,當(dāng)使用YG6,銑削功率為7.5Kw時(shí),fz=0.140.24mm/z。但因采用不對(duì)稱銑削,故取fz=0.24mm/z。3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)表3.75,銑刀后刀面最大磨損量為1.5mm,壽命T=240min。4)決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量:查表3.162,當(dāng)fz0.26,d0=200mm,z=16,T=240min時(shí),vt=62m/min,nt=100m/min,vft=3

34、50m/min。各修正系數(shù):kmv=kmn=kmvf=1.269 (2. 8)ksv=ksn=ksvf=0.610 (2. 9)故:vc=vtkv=621.260.6=46.89m/min11 (2. 10)n=ntkn=1001.260.6=75.6r/min12 (2. 11)vf=vftkvt=3501.260.6=264.6mm/min13 (2. 12)據(jù)X52K銑床的參數(shù),?。簄c=75r/min,vfc=250mm/min因此,實(shí)際切速和每齒進(jìn)給量為:vc=d0nc/1000=3.1420075m/min=47.1m/min14 (2. 13)fzc=vfc/ncz =250/7

35、516mm/z=0.21mm/z15 (2. 14)5)檢驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)表3.243查得,Pcc=6.6Kw,PcM=7.5Kw。故PccPcM。所選用量可用。即ap=5mm,vf=250mm/min,n=75r/min,vc=47.1m/min6)計(jì)算工時(shí):tm=L/vf16 (2. 15)L=365+450-200+265+350+25=1255mm17 (2. 16)tm=1255/250min=5.02min18 (2. 17)2.7.3 工序5本工序是粗銑槽,銑槽的寬度是60,深度是24mm,采用立銑刀銑槽,機(jī)床采用龍門(mén)銑床X2016B,由于沒(méi)有Dj=60mm的銑床,所以采用50mm

36、的銑兩次。(1)確定刀具:采用立銑刀,規(guī)格為:D=50,L=200,l=20,Z=5;(2)確定切削用量:銑削深度ap=24,寬度ae=40mm;(3)每齒進(jìn)給量的確定:根據(jù)表3-283查得fz=0.070.18mm/z,現(xiàn)取fz=0.18mm/z(4)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:根據(jù)表3.76,立銑刀加工鑄件,則銑刀的后角最大磨損量0.6mm;刀具直徑d=50mm,耐用度T=80min。(5)確定切削速度和工作臺(tái)面每分鐘進(jìn)給量fMz,根據(jù)公式計(jì)算:v=Cvd0zv/TmaexvafyvapuvZpv 。kv19 (2. 18)式中Cv=72,zv=0.7,xv=0.5,yv=0.2,uv=0.

37、3,pv=0.3,m=0.25,kv=0.80.51=1.2則 v=72500.7/(800.25500.50.180.2240.350.3)1.2=21.17m/minn=100021.17/50r/min=134.8r/min20 (2. 19)取n=110r/min,實(shí)際切削速度v=17.27m/min=20.29m/s。工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為:fMz=0.185110=99mm/min21 (2. 20)根據(jù)機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給量選擇,fMz=99mm/min。則實(shí)際每齒進(jìn)給量為:fz=99/5110=0.18mm/min22 (2. 21)(6)檢驗(yàn)機(jī)床功率:根據(jù)表3.25的計(jì)算:Pc=Fc

38、v/100023 (2. 22)Fc=9.81CFzae0.83af0.65d0-0.83ap1.0Z24 (2. 23)式中:CFz=30,ae=50,af=0.18,d0=50,ap=24,Z=5Fc=9.8130500.830.180.6550-0.83241.05=11585N25 (2. 24)v=0.29m/s,Pc=115850.29/1000=3.34Kw龍門(mén)銑床的電機(jī)總功率為102Kw,主電機(jī)功率22Kw,故所選的切削用量可用,即fz=0.18m/min,fMz=99mm/min,n=110r/min,v=0.29m/s。(7)立銑刀銑槽的基本時(shí)間:tm1=(l+l1+l2/

39、fuz)2=(365+3+4/99)2=7.52min26 (2. 25)2.7.4 工序6本工序是粗銑端面。工件材料HT150,b=150MPa,鑄件,龍門(mén)銑床,刀具材料是立銑刀,d0=200,Z=16,T=240min。()刀具幾何形狀表3.24,0=45, 0=12, kr=75, kr=30, kr=1, =15,s=-10 。()確定切削用量1)確定切削深度ap,余量不大,一次切除,則:ap=5mm;2)決定每齒進(jìn)給量:據(jù)表3.63,有fz=0.140.24mm/z,取fz=0.24/mm3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具壽命:根據(jù)表達(dá)式3.73,銑刀的后刀角最大磨損為1.50mm表3.83

40、,刀具壽命T=240min4)決定銑刀切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf查表3.163,有:vt=62m/min,nt=100r/min,vft=350mm/min27 (2. 26)修正系數(shù):kmt=kmn=kmf=1.26,kst=ksn=ksvf=0.6,則:vc=vtkv=621.260.6=46.89m/min28 (2. 27)n=ntkn=1001.260.6=264.6mm/min據(jù)X52銑床參數(shù),?。簄c=75r/min,vf=250mm/min,則實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為:vc=d0nc/1000=3.14200075/1000=47.1m/min29 (2. 28)fzc=

41、vfc/ncz =250/7516mm/z=0.21mm/z30 (2. 29)5)檢驗(yàn)機(jī)床功率:根據(jù)表3.2483,Pcc=6.6Kw,根據(jù)表4.2-384,PcM=7.5Kw。即:PccPcM。因此,所選用量可用,即:ap=5mm,vf=250mm/min,n=75r/min,vc=47.1m/min,fz=0.21mm/z6)計(jì)算工時(shí):tm=L/vf31 (2. 30)其中,L=150+25=175mm;所以:tm=175/250min=0.7min32 (2. 31)tm=2tm=1.4min33 (2. 32)2.7.5 工序7本工序是粗銑底面的四周,加工工件的材料HT150,b=1

42、50MPa,鑄造,有外皮,此加工的機(jī)床是臥式萬(wàn)能機(jī)床,由加工面的尺寸,查表3.13,可以選擇用高速鋼端銑刀,ae180,ap6,d0=200,由于采用標(biāo)準(zhǔn)的刀具,查表3.113,z=16,銑刀的幾何參數(shù)n=15,n=12()決定銑削寬度ae,由于加工余量不大,則取ae=h=5mm;()決定每具進(jìn)給量fz。根據(jù)X62W機(jī)床的技術(shù)參數(shù),查表4.2-383,功率為7.5Kw,中等系統(tǒng)剛度,根據(jù)表3.33:fz=0.200.30mm/z,?。篺z=0.24mm/z;()選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,根據(jù)表3.73,銑刀刀齒后面最大磨損量是1.6mm,鑲齒銑刀的刀具壽命T=240mm;()決定切削速度vc

43、和每分鐘進(jìn)給量vf,查表3.164當(dāng)d0=200mm,Z=16,ae=180mm,fz0.24mm/z時(shí),vt=62m/min,nt=100r/min,vft=350mm/min,各修正系數(shù)為:kmv=kmn=kmvf=1.26,ksv=ksn=ksvf=0.6則:vc=vtkv=111.260.6=46.89m/min34 (2. 33)n=ntkn=431.260.6=75.6r/min35 (2. 34)vf=vftkv=611.260.6=164.6mm/min36 (2. 35)根據(jù)X63W技術(shù)參數(shù)選表4.2-39、表4.2-403,有:nc=75r/min,vfc=250mm/mi

44、n因此,實(shí)際切速和每齒進(jìn)給量為:vc=d0nc/1000=3.1420075/1000=47.1m/min37 (2. 36)fzc=vfc/ncz =250/7516=0.21mm/z38 (2. 37)()檢驗(yàn)機(jī)床功率:根據(jù)表3.203,當(dāng)fz0.25mm/z,ap=5mm,ae205mm,vf=250mm/min時(shí),Pcc=6.6Kw,PcM=7.5Kw。故PccPcM,因此所決定的切削用量可以采用,即:ap=5mm,vf=250mm/min,n=75r/min,vc=47.1m/min,fz=0.21mm/z()計(jì)算基本工時(shí)tm=L/vf39 (2. 38)式中L=l+y+,根據(jù)表3.

45、254,可查入切量及超切量L1=450+21=471mm則:tm1=L1/vf=471/250=1.9min (2. 39)tm2=tm1=1.9min40 (2. 40)L3=355+21=376mm41 (2. 41)tm3=L3/vf=376/250=1.5min42 (2. 42)tm4=tm3=1.5min43 (2. 43)所以,tm=tm1+tm2+tm3+tm4=6.8min44 (2. 44)2.7.6 工序8本工序是鉆孔并锪孔,它需兩次鉆削,第一次鉆至20,第二次鉆至33锪也時(shí),為614。(1)鉆10孔1)選擇鉆頭查表2.93,選擇錐柄麻花鉆頭,其直徑d0=20,=30,0

46、=14,=55,2=130,b=2,l=4,b=3.5,21=702)選擇切削用量)選擇進(jìn)給量f按加工要求決定進(jìn)給量,據(jù)表2.73,當(dāng)加工要求為H12-H13精度,強(qiáng)度b=150MPa,d0=20mm時(shí),f=0.470.57mm/r。由于L/d=75/20=3.75,故應(yīng)乘以孔深修正系數(shù)klf=0.98,則:f=(0.470.57)0.98mm/r=0.460.56mm/r45 (2. 45)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量,根據(jù)表2.83,當(dāng)HBS2mm/r按機(jī)床機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量,根據(jù)表2.93,當(dāng)HBS210,d0=20mm,機(jī)床Z35,進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為19620N,f=2.25mm/r以上三

47、個(gè)進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為0.460.56mm/r,根據(jù)Z35技術(shù)參數(shù),f=0.56mm/r由于加工通孔,為了避免即將鉆穿進(jìn)鉆頭折斷,故宜在孔即將鉆穿進(jìn)停止自動(dòng),而用手動(dòng)。由表2.194可查出,鉆孔進(jìn)的軸向力,當(dāng)f=0.56mm/r,d021mm時(shí),F(xiàn)f=6080N,軸向力修正系數(shù)為0.85,故Ff=60800.85=5168N,又Fmax=19620Ff=0.56mm/r可用。)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命,由表2.123,當(dāng)d0=20mm時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm,T=60min。)決定切削速度,由表2.153,HBS=140152,f0.53,d0=20m

48、m模刀時(shí),vc=25m/min切削速度的修正系數(shù),查表2.313有:KTv=1.0, Kmv=1.36,Ksv=1.0,Kxv=1.0,Kcv=0.9,n=1000v/d0=487.26r/min46 (2. 46)根據(jù)Z35主軸轉(zhuǎn)速,表4.2-123,取nc=530r/min,但因所選轉(zhuǎn)速高于計(jì)算轉(zhuǎn)速,則會(huì)使刀具壽命下降,故可將進(jìn)給量降低一級(jí),取f=0.40,也可選擇較低轉(zhuǎn)速nc=420r/min,仍用f=0.56mm/r,比較兩種方案:方案一:f=0.40mm/r,nc=530r/minncf=5300.40mm/min=212mm/min47 (2. 47)方案二:f=0.56mm/r,

49、 nc=420r/minncf=4200.56mm/min=235.2mm/min48 (2. 48)方案二nc大,故方案二好,即:vc=25m/min, f=0.56mm/r49 (2. 49)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.203,d021mm,f0.64mm/r時(shí),Mc=61.8N.m ,修正系數(shù)0.85,則:Mc=52.53NM50 (2. 50)據(jù)表Z35技術(shù)參數(shù)Mm=735.75NM據(jù)表2.233,當(dāng)HBS170,d0=20mm,f=0.56mm/r,vc=26.4mm/min時(shí),Pc=1.7Kw據(jù)Z35技術(shù)參數(shù)PE=4.5Kw由于McMm,Pc20mm時(shí),vt=18m/min查表2.

50、313,切削速度的修正系數(shù)為,Ktv=1.0,Kmv=1.36,Kwv=1.0,Kxv=1.0,則:v=vtTv=181.01.361.01.01.01.0=24.48m/min54 (2. 54)n=1000v/d0=100024.48/3.1433r/min=236.25r/min55 (2. 55)按Z35的主軸轉(zhuǎn)速查表4.2-126,取n=170r/min或265r/min,若取265r/min,則f=1.2m/r比較兩方案:方案一: f=1.5mm/r,nc=170r/minncf=1701.5=255mm/min56 (2. 56)方案二: f=1.25mm/r,nc=265r/m

51、inncf=2651.25=320mm/min57 (2. 57)方案二ncf較大,則方案二較好,這時(shí)vc=18mm/min,f=1.2mm/rD、檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率根據(jù)表2.213,f1.3mm/r,d35mm時(shí),Mt=304.1NM修正參數(shù)KMM=0.85,則Mc=304.10.85=258.49NM,根據(jù)Z35鉆床技術(shù)Mm=735.75NM根據(jù)表2.236,HBS170,d034.5mm,f=1.25mm/r時(shí),vc=20m/min時(shí),Pt=4.0Kw,查表4.2-11,PE=4.5Kw,則McMm,PtPE,即選擇的切削用量可用,f=1.25mm/r,n=265r/min,vc=18m

52、m/min3)計(jì)算基本工時(shí)tm2=L/fn58 (2. 58)L=l+l1+l259 (2. 59)因?yàn)閘1=(33-20)/20ctg+(12)=7mm,l2=3mm,所以:tm2=75+10/1.2518=3.78min60 (2. 60)锪孔時(shí)锪孔本當(dāng)于擴(kuò)盲孔,則切削進(jìn)給量f=0.5mm/r,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為1.1,T=100min,切削速度vt=25m/min,查修正系數(shù)表2.313,可知:KTv=1.0,KMv=1.36,Kwv=1.0則v=251.361.01.0=34m/min,n=1000v/d0=100034/3.1461=177.5r/min;選擇n=170r/min。機(jī)床扭矩及

53、功率經(jīng)檢驗(yàn)符合要求,則:f=0.5mm/r,n=170r/min,vc=25m/mintm3=L/nf=4+1/1700.5=0.06min61 (2. 61)tm=2(tm1+tm2+tm3)=8.4min62 (2. 62)2.7.7 工序12本工序?yàn)榫婍斆妫庸げ牧螲T150,鑄件,外皮,工件尺寸寬150mm,長(zhǎng)546mm,硬質(zhì)合金銑刀,則據(jù)表3.13,選擇d0=200,ae=180mm,ap6mm,根據(jù)表3.23選擇銑刀參數(shù),n=100=8,Z=16()選擇切削用量1)決定銑削深度ap=h=0.5mm2)決定每齒進(jìn)給量fZ,根據(jù)X52K技術(shù)參數(shù),P=7.5Kw,中等剛度,根據(jù)3.33

54、, f=0.200.30mm/r,?。篺=0.30mm/r3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命;銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)0.30,銑刀壽命d0=200mm時(shí),T=240min7;4)決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf,切削速度vc。查表3.163,當(dāng)d0=200mm,Z=16,ap=0.5mm,ae=180mm,fZ=0.30mm/r時(shí),vt=71m/min,nt=112r/min,vf=557mm/min,各修正系數(shù)kMv=kMn=kMvf=1.42,ksv=ksn=ksvf=0.5,kv=kn=kf=0.89則;vc=vtkv=711.420.50.89=44.73m/min63 (2. 63)nc=ntk

55、n=1121.420.50.89=70.56r/min64 (2. 64)vf=vftkv=5571.420.50.89=350.91mm/min65 (2. 65)因此,選擇nc=75r/min,vfc=375mm/min實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量:vc=d0nc/1000=3.1420075/1000=47.1m/min66 (2. 66)fzc=vfc/ncz=375/7516=0.31mm/z67 (2. 67)5)檢驗(yàn)機(jī)床功率:根據(jù)表3.263,當(dāng)fz=0.250.5,ae170205,ap1.0時(shí),Pct=1.9KwPcM=7.50.75=5.63Kw68 (2. 68)所以,決定的

56、切削用量可以采用,即ae=180mm,ap=0.5mm,vf=375mm/min,n=75r/min,vc=47.1m/min,fz=0.31mm/z()計(jì)算工時(shí)tm=L/vf=(546+200)/375=1.99min69 (2. 69)2.7.8 工序11本工序?yàn)榫姷酌妫鶕?jù)底面尺寸,工件材料,選擇硬質(zhì)合金端銑刀,其中ae=120180,ap=0.5,取d0=200。根據(jù)表3.23,選擇銑刀參數(shù)n=-10,=8,Z=16()選擇切削用量1)切削深度 ap=h=0.5mm2)決定每齒進(jìn)給量,根據(jù)X52K技術(shù)參數(shù)P=7.5Kw,中等剛度,查3.33,f=0.200.30mm/r,取f=0.30mm/r3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及其壽命,查表3.73,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)0.30,表3.83,壽命T=240min4)決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf同工序12相同,可得v

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